ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC GIAO KHOÁN BẢO VỆ RỪNG TẠI VÙNG ĐỆM VƯỜN QUỐC GIA U MINH HẠ, TỈNH CÀ MAU

Hệ thống cơ sở dữ liệu về nhận giao khoán bảo vệ rừng với đầy đủ các thông tin về: Chủ hộ nhận giao khoán, số nhân khẩu, …đã được lưu trữ bằng phần mềm Mapinfo.. Vì vậy việc quản lý cơ s

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH



LÊ TRÚC HUÂN

ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC GIAO KHOÁN BẢO VỆ RỪNG TẠI VÙNG ĐỆM VƯỜN QUỐC GIA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH



LÊ TRÚC HUÂN

ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC GIAO KHOÁN BẢO VỆ RỪNG TẠI VÙNG ĐỆM VƯỜN QUỐC GIA

U MINH HẠ, TỈNH CÀ MAU

Ngành: Lâm nghiệp

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: ThS TRƯƠNG VĂN VINH

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 06/2012

Anh Nguyễn Tấn Truyền cán bộ Vườn quốc gia U Minh Hạ đã hết lòng giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thu thập số liệu

Ban lãnh đạo Vườn quốc gia U Minh Hạ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài tại đây

Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập tại trường và hoàn thành khóa luận này

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn

Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2012

Sinh viên

Lê Trúc Huân

TÓM TẮT

Đề tài “Ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho công tác giao khoán bảo vệ rừng tại vùng đệm Vườn quốc gia U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau” được thực hiện tại vùng đệm ấp Vồ Dơi, xã Trần Hợi Thời gian thực hiện

dữ liệu gắn kết với không gian địa lý

- Tại vùng đệm ấp Vồ Dơi với tổng diện tích là 932,09 ha được giao khoán cho 188 hộ dưới sự quản lý của 4 đội: Đội I gồm có 44 hộ, đội II 55 hộ, đội III 37

hộ, đội IV 52 hộ Trong đó diện tích đất lâm nghiệp là 391,1 ha (chiếm 41.96 %), diện tích đất nông nghiệp là 491,32 ha chiếm (52,71 %) còn lại là đất thổ cư với diện tích là 49,67 ha (chiếm 5,33 %)

- Các cơ sở dữ liệu trên Excel được mã địa hóa và đưa vào quản lý dữ liệu bằng phần mềm Mapinfo Hệ thống cơ sở dữ liệu về nhận giao khoán bảo vệ rừng với đầy đủ các thông tin về: Chủ hộ nhận giao khoán, số nhân khẩu, …đã được lưu trữ bằng phần mềm Mapinfo

- Xây dựng được hệ thống cơ sở dữ liệu cho điều chế rừng như: Diện tích khai thác, trữ lượng khai thác, diện tích trồng rừng…

SUMMARY

The project “Applicating GIS in building database for forest protecting allotment activity at buffer zone of U Minh Ha National Park, Ca Mau province” was running at Vo Doi hamlet, Tran Hoi village Time for project is

from 04/2012 to 06/2012

By using GIS technology in MapInfo software, this project has built:

- Forest protecting allotment map with all databases which using for managing business, protecting forest, accessing and searching quickly database link to geographic space

- At the buffer zone of Vo Doi hamlet, this total area is 932,09 ha was delivered to 188 households under the management of four teams: Team 1 consists of 44 households, team 2 consists of 55 household, team 3 consists of 37 household In which, the forest land is 391,1 ha (occupied 41.96 %), the agricultural land is 491.32 (occupied 52.71 %), the rest is residential land with 49.67 ha (occupied 5.33 %)

- Base on Excel, database is coded and put into data management by using Mapinfo sofware The database system of forest protecting allotment receive with all information: Household, the number of population, has been stored in MapInfo software

- Developing database system for preparation forest such as: Extraction region, extraction stock, afforestation

MỤC LỤC

Trang Trang tựa i Lời cảm tạ ii Tóm tắt iii Summary iv Mục lục v Danh sách chữ viết tắt và ký hiệu viii

2.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 4

2.1.1.2 Địa hình, đất đai, thổ nhưỡng 4

2.1.1.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn 6

2.1.2 Đặc điểm tài nguyên rừng 8

2.1.2.1 Thảm thực vật của Vườn Quốc gia U Minh Hạ 8

2.1.3.4 Văn hóa, thể dục – thể thao 14

2.2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 15

2.2.2.1 Hệ thống phần cứng 17 2.2.2.2 Hệ thống phần mềm 17 2.2.2.3 Cơ sở dữ liệu 18 2.2.2.4 Con người và chính sách quản lý 18

2.2.3.1 Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý 18

2.2.3.2 Quản lý dữ liệu 19 2.2.3.3 Xử lý và phân tích dữ liệu 20

2.2.3.4 Xuất và trình bày dữ liệu 20

2.2.4 Các lĩnh vực ứng dụng của GIS 20

2.2.4.1 Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường 20

2.2.4.2 Nghiên cứu điều kiện kinh tế xã hội 21

2.2.4.3 Nghiên cứu các chương trình hỗ trợ phát triển 21

2.2.4.4 Trong sản xuất và phát triển nông thôn 21

2.2.4.5 Trong các ngành khoa học và trong công tác nghiên cứu 21

2.2.5 Ứng dụng kỹ thuật GIS ở nước ta 22

2.2.6 GIS trong quản lý tài nguyên rừng 22

2.2.7 Giới thiệu về phần mềm Mapinfo 23

2.2.7.1 Chức năng của phần mềm Mapinfo 23

2.2.7.2 Các dữ liệu trong Mapinfo 24

2.2.7.3 Các khái niệm của HTTTĐL GIS trong MapInfo 24

2.2.7.4 Cách tổ chức thông tin trong MapInfo 25

2.2.7.5 Mapinfo trong quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo vệ rừng 27

Chương 3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Mục tiêu và giới hạn của đề tài 28

3.1.1 Mục tiêu của đề tài 28

3.3.1 Phương pháp ngoại nghiệp 28

3.3.2 Phương pháp nội nghiệp 29

4.1 Bản đồ hiện trạng rừng vườn quốc gia (VQG) U Minh Hạ 36

4.2 Xây xựng bản đồ giao khoán bảo vệ rừng tại vùng đệm nghiên cứu 37

4.2.1 Cập nhật dữ liệu trên bản đồ giao khoán bảo vệ rừng 39

4.2.1.1 Đất lâm nghiệp 39

4.2.1.2 Đất nông nghiệp và đất thổ cư 42

4.2.2 Truy xuất dữ liệu từ bản đồ giao khoán bảo vệ rừng 43

4.2.3 Liên kết các cơ sở dữ liệu trên bản đồ giao khoán bảo vệ rừng 46

4.2.4 Ứng dụng Google Earth trong quản lý, theo dõi, truy cập thông tin từng hộ

giao khoán trên vùng đệm VQG U Minh Hạ 48

4.3 Xây dựng thông tin trữ lượng rừng và dự báo trữ lượng rừng trong tương lai

trên phần đất lâm nghiệp 50

4.3.1 Xây dựng thông tin trữ lượng rừng 50

4.3.2 Dự đoán trữ lượng rừng trong tương lai 52

4.3.2.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu khai thác và bản đồ khai thác rừng Tràm khi đến

giai đoạn 11 tuổi 53 4.3.2.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu diện tích trồng mới và bản đồ trồng rừng Tràm

5.1 Kết luận 59 5.2 Kiến nghị 60

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

 Lượng tăng trưởng bình quân

D, Dbq Đường kính bình quân cây

H, Hbq Chiều cao bình quân cây

V, Vbq Thể tích bình quân thân cây

GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information

System) GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) HTTTĐL Hệ thống thông tin địa lý

UTM Hệ lưới chiếu (Universal Transverse Mercator)

VQG Vườn Quốc gia

Z Lượng tăng trưởng hàng năm

Hình 4.5 Lớp đất lâm nghiệp tại vùng đệm sau khi hoàn thành 40

Hình 4.6 Dữ liệu cập nhật cho lớp đất lâm nghiệp tại vùng đệm VQG 41

Hình 4.7 Cập nhật tự động diện tích đất lâm nghiệp cho từng hộ gia đình 41 Hình 4.8 Lớp đất nông nghiệp và đất thổ cư 42

Hình 4.9 Cập nhật dữ liệu cho lớp đất nông nghiệp và đất thổ cư 42

Hình 4.10 Trích dữ liệu những hộ gia đình không có trồng rừng 43 Hình 4.11 Bảng kết quả những hộ không có rừng 44

Hình 4.12 Truy xuất dữ liêu những hộ có diện tích đất lâm nghiệp > 2 ha và đất

Hình 4.13 Hộp thoại New Redistrict Window 45

Hình 4.14 Kết quả khi dùng lệnh Redistrict trong Mapinfo 46

Hình 4.15 Bảng cập nhật thông tin hộ giao khoán khi chưa mã địa hóa 47

Hình 4.16 Bảng thông tin hộ giao khoán khi mã địa hóa bằng công cụ Geocode

47

Hình 4.17 Bản đồ giao khoán sau khi mã địa hóa bằng công cụ Geocode 48

Hình 4.19 Bản đồ giao khoán khi xuất lên Google Earth 49

Hình 4.20 Khai báo thêm trường dữ liệu cho lớp đất lâm nghiệp 51 Hình 4.21 Updade dữ liệu cho cột thể tích bình quân 51

Hình 4.22 Update dữ liệu cho cột đường kính bình quân 52

Hình 4.23 Bảng kết quả thể tích bình quân và đường kính bình quân 52

Hình 4.24 Cập nhật dữ liệu trữ lượng khai thác 54

Hình 4.26 Bản đồ khai thác rừng tràm tại vùng đệm 55

Hình 4.27 Cập nhật dữ liệu diện tích trồng rừng 56 Hình 4.28 Cơ sở dữ liệu diện tích trồng rừng 56

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.2 Các loài động vật rừng trong Sách đỏ Việt Nam năm 2000 9

Bảng 2.3 Các loài cá trong Sách đỏ Việt Nam năm 2000 10

Bảng 2.5 Diện tích trồng lúa của các xã 12

Bảng 2.7 Diện tích, sản lượng nuôi thuỷ sản của các ấp 13 Bảng 4.1 Thống kê diện tích và số hộ trên vùng đệm được giao khoán 38

Bảng 4.2 Sinh trưởng trung bình của cây Tràm 50

Bảng 4.3 Dự đoán quá trình sinh trưởng trữ lượng rừng Tràm theo tuổi 53 Bảng 4.4 Bảng thống kê trữ lượng và diện tích khai thác năm 2015 - 2016 53 Bảng 4.5 Bảng thống kê những hộ chưa thực hiện trồng rừng 57

Hiện nay, do nhiều nguyên nhân mà tốc độ mất rừng trên thế giới ngày một tăng, theo dự đoán của một số chuyên gia Lâm nghiệp thì không đầy một thế kỷ nữa toàn bộ rừng nhiệt đới sẽ bị hủy diệt Việt Nam là một nước nhiệt đới, tài nguyên rừng cũng đang bị suy giảm nhanh chóng Theo thống kê của viện điều tra quy hoạch, hàng năm rừng nước ta mất khoảng 20.000 đến 25.000 ha, chiếm 5% rừng nhiệt đới bị phá hủy Hệ sinh thái rừng đang bị thu hẹp dần, nhiều loài sinh vật quý hiếm đã biến mất

Riêng ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long có một hệ sinh thái vô cùng độc đáo, trực tiếp cung cấp các sản phẩm có giá trị cao về nhiều mặt cho xã hội đó là rừng Tràm, Đước Thế nhưng, trong những năm gần đây diện tích rừng Tràm, Đước ở các tỉnh miền Tây Nam Bộ như: Long An, Đồng Tháp, Sóc Trăng, Trà Vinh, Kiên Giang, Cà Mau,…suy giảm nghiêm trọng Nguyên nhân chủ yếu là sự can thiệp vô ý thức của con người như chặt phá rừng bừa bãi, đốt rừng làm nương rẫy, săn bắt chim thú và những tác động sai lầm khác về mặt lâm sinh học, dẫn đến những tác hại vô cùng to lớn đến hệ sinh thái rừng, động thực vật, nguồn nước, không khí và nguồn chất đốt

Mặt dù có những kết quả tích cực trong quy hoạch, sản xuất cũng như trong bảo vệ phát triển nguồn tài nguyên rừng nhưng nhìn chung chất lượng rừng cũng như năng suất rừng trồng tại các tỉnh miền Tây Nam Bộ còn thấp Với thời tiết diễn biến phức tạp, nắng hạn gay gắt kéo dài ở khu vực nơi đây đã gây ra những

vụ cháy rừng nghiêm trọng và theo thông tin mới nhất từ Chi cục kiểm lâm tỉnh

Cà Mau cho biết, vụ cháy rừng U Minh Hạ (5/2010) tại xã Khánh Thuận, huyện U Minh làm thiệt hại 98 ha rừng Tràm từ 2 - 12 năm tuổi Cho đến thời điểm này, rừng tràm U Minh Hạ chỉ còn khoảng 39 nghìn hecta, nhưng phần lớn là rừng tái sinh và trồng mới Với tốc độ hủy hoại nhanh như gần 30 năm qua, nếu không có biện pháp ngăn chặn hữu hiệu, thì rừng U Minh rất có thể sẽ biến mất thực sự Thực tiễn ở U Minh cho thấy việc bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng là rất quan trọng, cho nên việc thực hiện chích sách về quyền hưởng lợi của chủ rừng và người nhận khoán bảo vệ rừng theo Quyết định 178/2001/QĐ-TTg ngày 12/11/2001 của Thủ tướng Chính phủ, Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn

và Bộ Tài chính đã ban hành Thông tư hướng dẫn số 80/2003/TTLT-BNN-BTC ngày 3/9/2003 sẽ góp phần vào việc bảo vệ rừng hiệu quả Làm thế nào để quản lý

có hiệu quả việc giao khoán bảo vệ rừng cũng như hạn chế tối đa các vụ khai thác rừng trái phép của người dân địa phương, nguy cơ cháy rừng để đảm bảo cho sự phát triển bền vững ở nơi đây Cùng với sự phát triển kinh tế là sự phát triển vượt bật của công nghệ thông tin Vì vậy công tác giao khoán bảo vệ rừng tại Vườn quốc gia U Minh Hạ tỉnh Cà Mau sẽ được đơn giản hóa và hiệu quả hơn với việc ứng dụng công nghệ thông tin địa lý (GIS) Nó thay thế công việc quản lý thông tin một cách khó khăn từ các hồ sơ và bản đồ giấy trước đây Với những lý do nêu

trên tôi đã thực hiện đề tài “Ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu phục

vụ cho công tác giao khoán bảo vệ rừng tại vùng đệm Vườn quốc gia U Minh

Hạ, tỉnh Cà Mau” Đề tài được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Trương

Văn Vinh, Bộ môn Quản lý Tài nguyên Rừng, khoa Lâm Nghiệp Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh

1.3 Ý nghĩa của đề tài

Công tác giao khoán bảo vệ rừng là rất quan trọng trong quá trình bảo vệ rừng cũng như hệ động vật rừng Vì vậy việc quản lý cơ sở dữ liệu bằng kỹ thuật GIS sẽ giúp cho việc dễ dàng cập nhật, truy xuất dữ liệu thỏa mãn các yêu cầu về công tác, dữ liệu được quản lý một cách tập trung, thống nhất có tính bảo mật cao

và đặc biệt các đối tượng địa lý sẽ được biểu diễn trên bản đồ máy tính cho chúng

ta cái nhìn tổng quan hơn về đối tượng mà chúng ta đang quản lý

Chương 2

TỒNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

2.1.1 Điều kiện tự nhiên

2.1.1.1 Vị trí địa lý

Vườn quốc gia (VQG) U Minh Hạ nằm cách thành phố Cà Mau khoảng 30

km về phía Tây Bắc, gồm vùng lõi của Khu bảo tồn thiên nhiên Vồ Dơi, một phần của Lâm ngư trường U Minh III và Lâm ngư trường Trần Văn Thời

VQG U Minh Hạ nằm trên địa bàn các xã Khánh Lâm, Khánh An huyện U Minh, Khánh Bình Tây Bắc, Trần Hợi, huyện Trần Văn Thời Vị trí VQG U Minh

Hạ được xác định bởi toạ độ địa lý và ranh giới như sau:

- Toạ độ địa lý

+ Từ 9012’30’’N - 9017’41’’N (N - Vĩ độ Bắc)

+ Từ 104054’11’’E - 104059’16’’E (E - Kinh độ Đông)

- Ranh giới

+ Ranh giới phía Bắc là kênh T 27, từ kênh T 90 đến kênh T 100

+ Ranh giới phía Nam là kênh 600, (đoạn từ kênh 19 đến kênh Trung tâm); kênh 500 và kênh 1200 (đoạn từ kênh Trung tâm, đến kênh Đứng trong)

+ Ranh giới phía Đông là kênh T100 (đoạn từ kênh 27 xuống kênh 21), và kênh T19 (đoạn từ kênh 21 đến kênh 600)

- Tổng diện tích tự nhiên: 8.527,8 ha

2.1.1.2 Địa hình, đất đai, thổ nhưỡng

* Địa hình

VQG U Minh Hạ thuộc miền địa mạo đồng bằng lòng chảo Nam Bộ, Phụ miền đồng bằng tích tụ Tây Nam Bộ, vùng địa mạo đồng bằng sinh vật U Minh

Đặc điểm chung nhất của vùng địa mạo đồng bằng sinh vật U Minh là kiểu kiến trúc hình thái trũng, phù sa mới và sụt võng Độ cao địa hình từ 0,2 m đến 1,5 m

* Đất đai

Các loại đất trong VQG U Minh Hạ hình thành trên nền trầm tích Đệ tứ với các đơn vị địa tầng giàu dinh dưỡng Các nhóm đất tiêu biểu trong vùng bao gồm: Đất Sét, đất Phèn, đất Than bùn Các loại đất trong vùng U Minh Hạ nhạy cảm với môi trường đất ngập nước, trong đó đất Phèn là loại điển hình và phổ biến nhất chiếm tỷ lệ diện tích lớn

Nhóm đất Phèn gồm có: Đất Phèn hoạt động và đất Phèn tiềm tàng Độ sâu của tầng sinh phèn biến động theo mức độ khác nhau Độ nhiễm mặn của đất ở các mức độ mặn ít hoặc mặn trung bình Đất Phèn nói chung mang nhiều đặc thù như: Ngập nước thường xuyên hoặc theo mùa, tầng Pyrite xuất hiện ở độ sâu 50 - 100cm có diện tích lớn Hàm lượng chất hữu cơ rất cao, đất chưa ổn định tính chất

cơ lý, hàm lượng Lưu huỳnh cao, độ pH từ 3,5 - 7,5, giàu Đạm (9 – 10 %), rất nghèo Lân (0,15 - 0,25 %) Thành phần cơ giới phức tạp, tỷ lệ Sét là 50 %

Đất Phèn ngập nước thường xuyên hoặc theo mùa, tầng Pyrite xuất hiện ở

độ sâu 50 - 100 cm có diện tích lớn Hàm lượng chất hữu cơ cao, đất chưa ổn định tính chất cơ lý, hàm lượng Lưu huỳnh cao, độ pH từ 3,5 - 7,5, giàu Đạm (9 – 10

%), rất nghèo Lân (0,15 - 0,25 %) Thành phần cơ giới phức tạp, tỷ lệ Sét là 50 %

Đất Phèn tiềm tàng thường ít chua, độ pH: 7 - 7,5, nhôm bị kết tủa, lượng

Al++ di động và Fe++ rất thấp Đất phèn rất tiềm tàng có nơi địa hình thấp nên hầu như ngập nước nhiều tháng trong năm, đất yếm khí, tầng sinh phèn không bị ô xy hoá để trở thành tầng phèn hoạt động

béo, Cacbon - hydrat (5 – 15 %); tro, cát, sét, mùn (axit fulvic, humic) và các khoáng chất

Đất than bùn cũng có quá trình hình thành khoáng Pyrite và tầng sinh phèn Than bùn tại tỉnh Cà Mau là than bùn nhiệt đới chứa nhiều Pyrite nên có pH thấp (3 – 4,5), nơi rất thấp (2,5) Than bùn ở U Minh Hạ có những đặc tính như: Độ tro: 9,8 %, Lưu huỳnh khô: 0,25 %; mùn 46 – 51 %; nhiệt lượng cháy: 4.600 Kcal/kg; N: 1,0 – 2,0 %; độ phân huỷ: 30 - 40 %; trữ lượng: 13,1 triệu tấn; tầng dầy: 1,4m; tỷ trọng: 1,43 tấn/m3

2.1.1.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn

* Khí hậu

VQG U Minh hạ nằm trong vùng vĩ độ thấp mang đặc tính khí hậu nhiệt đới gió mùa, đồng thời ảnh hưởng của khí hậu Biển Đông Mùa mưa từ tháng 06 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 05 năm sau (tháng chuyển mùa là tháng 06 và tháng 12) Nhiệt độ không khí bình quân hàng năm 26,50C, tháng nóng nhất (tháng 05) là 27,60C, tháng lạnh nhất (tháng 01) nhiệt độ bình quân là

250C

 Nhiệt độ không khí

+ Nhiệt độ bình quân năm: 26,50C

+ Nhiệt độ bình quân theo mùa khô: 27,70C

+ Nhiệt độ bình quân theo mùa mưa: 27,10C

+ Nhiệt độ bình quân tháng nóng nhất (tháng 5): 27,60C

+ Nhiệt độ bình quân tháng lạnh nhất (tháng 01): 25,00C

 Độ ẩm không khí

+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân năm: 86 %

+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân mùa khô: 81 %

+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân mùa mưa: 87 %

+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân tháng cao nhất (tháng 10): 88 %

+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân tháng thấp nhất (tháng 3, 4): 80 %

* Chế độ gió

Vùng này chịu ảnh hưởng của hai hướng gió chính Mùa khô, hướng gió thịnh hành là gió Đông và Đông Bắc, tốc độ gió từ 2,5 - 4,5 m/s Mùa mưa, hướng gió thịnh hành là gió Tây, Tây Nam, có tốc độ từ 1,6 - 2,8 m/s

+ Gió mùa khô: Hướng gió Đông, Đông Bắc, tốc độ từ 2,5 - 4,5 m/s

+ Gió mùa mưa: Hướng Tây, Tây Nam, tốc độ từ 1,6 - 2,8 m/s

Lượng mưa bình quân cao đã quan trắc được vào các tháng 8, 9 (351 mm/tháng), lượng mưa thấp vào tháng 2 (8 mm) Số ngày mưa trung bình năm là

170 ngày

Bảng 2.1 Lượng mưa phân bố theo tháng

Lượng mưa Lượng mưa theo tháng Tổng

T12 - T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 Huyện U

Chế độ thuỷ văn của vùng U Minh Hạ phụ thuộc chặt chẽ vào lượng mưa

và hệ thống kênh rạch Các sông rạch tự nhiên có ảnh hưởng đến chế độ thuỷ văn của khu vực này là sông Cái Tàu, sông Đốc, sông Trẹm

Phía trong nội vùng, phần lớn kênh được xây dựng nhằm phục vụ việc giữ nước phòng cháy chữa cháy rừng, tiêu nước xổ phèn, giao thông, các hướng chủ yếu của kênh là Đông Tây hoặc Nam Bắc Các kênh có chiều rộng từ 5 đến 15 m, sâu từ 1.5 đến 2,5 m, tạo cho bề mặt địa hình của vùng có độ chia cắt với mật độ

Các kênh đào ven đê được sử dụng làm đường giao thông chính trong vùng

U Minh Hạ như kênh Minh Hà, kênh bờ bao toàn vùng, kênh theo hướng Đông - Tây gồm: Kênh 21, 23, 24, 25, 26, 27; kênh theo hướng Bắc - Nam gồm: Kênh 90,

91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 Ngoài ra trong các đơn vị lân cận còn nhiều kênh rạch lưu thông khác

Nguồn nước mặt chủ yếu là nước mưa Hiện nay, do hệ thống đê bao khép kín nên chế độ thuỷ văn trong khu rừng chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi chế độ mưa lượng bốc hơi nước và việc quản lý điều tiết các cống và đê bao

Độ ngập nước rất phức tạp, độ sâu ngập nước, thời gian ngập từng vùng phụ thuộc vào độ cao địa hình và hệ thống đê bao

Chế độ thuỷ văn trong vùng có ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động phòng cháy, chữa cháy rừng, bảo vệ tầng than bùn và quá trình sinh trưởng của các loài cây rừng

2.1.2 Đặc điểm tài nguyên rừng

2.1.2.1 Thảm thực vật của Vườn Quốc gia U Minh Hạ

Thảm thực vật của VQG U Minh Hạ thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa

ẩm nhiệt đới, kiểu phụ thổ nhưỡng úng nước phèn Hình thành trong điều kiện ngập nước, đất chua Đây là quần thể thực vật rừng lá cứng, trong đó có loài Tràm

(Melaleuca cajuputii) thuộc họ sim (Myrtaceae) là cây bản địa của vùng Đông

Nam Á

Khu vực Vồ Dơi có khoảng 79 loài cây cỏ tự nhiên thuộc 65 chi, 36 họ thực vật khác nhau Thành phần loài trong rừng Tràm đơn giản, các loài cây gỗ tiêu biểu bao gồm: Tràm, Bùi, Trâm khế, Móp, Trâm sẻ; cây bụi gồm: Mua lông, Mật cật gai, Bòng bong, Dầu dấu ba lá, Bí bái; thảm tươi gồm: Sậy, Năn, Dây choại, Dớn, Mây nước

Theo kết quả kiểm kê tài nguyên rừng U Minh Hạ Cà Mau năm 2006 và kết quả đo đạc xác định diện tích VQG U Minh Hạ của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Cà Mau, tổng diện tích VQG U Minh Hạ là: 8.527,8 ha

Trong đó:

+ Đất có rừng là: 7.636,2 ha, chiếm 89,54 %

+ Đất có rừng tự nhiên: 1.100,6 ha, chiếm 13 %

+ Đất có rừng trồng: 6.530,6 ha, chiếm 73 %

+ Đất chưa có rừng là: 891,6 ha, chiếm 10,46 %

+ Đất ngập nước, lung bàu: 86 ha, chiếm 1 %

+ Đất kinh và bờ kinh: 805,6ha, chiếm 9,46 %

2.1.2.2 Hệ động vật rừng

Thảm thực vật ngập nước đã tạo nơi cư trú thuận lợi cho nhiều loài động

vật hoang dã Các kết quả nghiên cứu của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

về hệ động vật hoang dã của rừng Tràm U Minh hạ từ năm 2000 - 2006 đã thống

kê có 32 loài thú, thuộc 13 họ, trong 8 bộ, gồm bộ thú ăn sâu bọ có 01 loài; bộ thú

nhiều răng có 01 loài; bộ dơi 07 loài; bộ linh trưởng 01 loài; bộ ăn thịt 10 loài; bộ

móng guốc chẵn 01 loài; bộ tê tê 01 loài; bộ gặm nhấm 10 loài

Những loài thú quý hiếm được ghi nhận trong Sách đỏ Việt Nam năm 2000

Nghị định

số 32/NĐ - CP

I Các loài thú quý hiếm

2 Cầy giông Đang nguy cấp E IIB

3 Cầy giông đốm lớn Sẽ nguy cấp V IIB

4 Rái cá vuốt bé Sẽ nguy cấp V IB

5 Rái cá long mũi Sẽ nguy cấp V IB

II Các loài bò sát quý

hiếm

10 Tắc kè Đang bị đe dọa T

12 Rắn ráo thường Đang bị đe dọa T IIB

13 Rắn ráo trâu Sẽ nguy cấp V IB

15 Rắn cạp nong Đang bị đe dọa T IIB

16 Rắn hổ mang Đang bị đe dọa T IIB

(Nguồn: Báo cáo của Viện Sinh Thái và Tài Nguyên Sinh Vật năm 2000 - 2006)

2.1.2.3 Thủy sản

VQG U Minh Hạ còn là nơi cư trú, sinh trưởng và phát triển của nhiều loài

cá nước ngọt như: Cá Lóc, cá Rô, cá Thát lát, cá Sặc rằn Theo kết quả điều tra của Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Nam Bộ năm 2005 thì VQG U Minh Hạ

có khoảng 37 loài cá thuộc 19 họ thuộc hai hệ cá: Cá sông và cá đồng, trong đó có

09 loài cá kinh tế như: Cá Rô đồng, cá Thát lát, cá Lóc Trong các loài cá trên có các loài xếp vào Sách đỏ Động Vật Việt Nam năm 2000 gồm có: Cá Trê trắng, cá Còm, cá Trèn

Những loài cá được ghi nhận trong Sách đỏ Việt Nam năm 2000

Bảng 2.3 Các loài cá trong Sách đỏ Việt Nam

Stt Tên phổ thông Mức độ nguy cấp Việt Nam Sách đỏ 82/2008/QĐ-BNN Quyết định số:

1 Cá Trê trắng Đang bị đe dọa T CR

2 Cá Còm Đang bị đe dọa T CR

3 Cá Trèn Đang bị đe dọa T CR

(Nguồn: Báo cáo của Viện Sinh Thái và Tài Nguyên Sinh Vật năm 2000 - 2006)

2.1.3 Điều khiện kinh tế xã hội

2.1.3.1 Tình hình dân sinh

Giáp ranh VQG U Minh Hạ có khoảng 1.000 hộ dân nhận đất, nhận rừng sinh sống, với số lượng gần 4.950 khẩu, dân cư được bố trí dọc theo các tuyến kênh xáng phía Đông - Tây và Nam tạo thành vành đay xung quanh khu rừng VQG U Minh Hạ Dân cư sống trên khu vực chủ yếu là sản xuất nông nghiệp (làm ruộng) là chính Ngoài ra cũng có một số hộ sống bằng ngành nghề khác như: làm thuê, buôn bán nhỏ lẽ , cho nên mức thu nhập của người dân rất thấp, đời sống bấp bênh, nhà cửa tạm bợ Về giáo dục y tế chưa được quan tâm phát triển, trình

độ dân trí thấp Chính vì vậy, các hộ dân cư sống ven lâm phần vẫn còn lén lút vào rừng để khai thác lâm sản ngoài gỗ như: Lấy Mật ong, bắt cá, Rắn, Rùa Hoặc động vật rừng khi có điều kiện thuận lợi, nên gây ảnh hưởng rất lớn đến công tác QLBVR của đơn vị

Bảng 2.4 Thống kê dân số theo địa bàn xã

Xã Dân số

(người)

Diện tích bq đất NN/hộ (ha)

Tổng số hộ (hộ)

Số hộ nghèo (hộ) Khánh An 15,101 1.7 3,680 418

* Sản xuất nông nghiệp

Người dân trong vùng đệm VQG U Minh Hạ sản xuất với mô hình kết hợp trồng lúa với làm vườn

Bảng 2.5 Diện tích trồng lúa của các xã

Stt Đơn vị (xã) trồng lúa (ha) Diện tích đất Sản lượng (tạ) Năng suất bình quân (tạ/ha)

(Nguồn: Báo cáo KT - XH các xã)

Bảng 2.6 Sản lượng trồng lúa của các ấp

Stt Đơn vị Số hộ

(hộ)

Số khẩu (người)

Diện tích đất trồng lúa (ha)

Sản lượng (tạ)

Năng suất bình quân (tạ/ha)

(Nguồn: Báo cáo KT - XH các xã)

* Sản xuất lâm nghiệp

Tại các ấp 11, ấp 14, ấp 3, ấp Vồ Dơi thuộc địa bàn 04 xã Khánh Lâm,

Khánh An, Khánh Bình Tây Bắc, Trần Hợi thuộc 02 huyện U Minh và Trần Văn

Thời cho thấy diện tích đất được giao khoán trồng và chăm sóc rừng, cho các hộ

dân là 6.535,6 ha, như:

+ Ấp 11 - Khánh Lâm 567,5 ha

+ Ấp 14 - Khánh An 3.339,7 ha

+ Ấp 3 - Khánh Bình Tây Bắc 1.037,7 ha

+ Ấp Vồ Dơi - Trần Hợi 1.590,7 ha

* Nuôi trồng thủy sản

Với đặc thù là vùng đất ngập nước các xã Khánh Lâm, Khánh An, Khánh Bình Tây Bắc, Trần Hợi ven VQG U Minh Hạ lại có thêm diện tích tự nhiên khá lớn nên rất thuận lợi cho việc phát triển nuôi trồng thuỷ sản Vật nuôi chủ lực ở đây được xác định là cá đồng

Hình 2.1 Thu hoạch ao nuôi cá đồng

Diện tích nuôi thuỷ sản các xã trung bình vào khoảng 3.107,2 ha, đối tượng nuôi trồng thuỷ sản là cá đồng

Bảng 2.7 Diện tích, sản lượng nuôi trồng (NTTS) thuỷ sản của các ấp

Stt Đơn vị Diện tích

NTTS (ha)

Số hộ (hộ)

Sản lượng (Kg/hộ)

Sản lượng

cá đồng (Kg)

Năng suất bình quân (Kg/ha)

2.1.3.3 Cơ sở hạ tầng

Hầu hết các xã đã có đường giao thông nông thôn đến tới các ấp trong xã Tuy nhiên, tại các ấp ven VQG U Minh Hạ vẫn còn rất nhiều xã không có đường giao thông kiên cố đến các ấp, đi lại của người dân vẫn là đường thuỷ với phương tiện Vỏ Composit Điều này đã làm ảnh hưởng tới việc đi lại, trao đổi, lưu thông hàng hóa và phát triển kinh tế của cộng đồng cư dân

* Điện và thông tin liên lạc

Mạng lưới điện quốc gia hầu như đã được phủ khắp các ấp trong các xã nhằm phục vụ thắp sáng sinh hoạt và sản xuất Tuy nhiên, mới chỉ khoảng 44,7 % tổng số hộ được sử dụng điện lưới Quốc gia Vẫn còn nhiều ấp trong 04 xã trên chưa có điện sinh hoạt Nguyên nhân là địa bàn có nhiều sông rạch chằng chịt, dân

cư sinh sống thưa thớt, địa bàn chia cắt nằm sâu trong rừng, rất khó khăn cho việc đầu tư phát triển hệ thống lưới điện

Hệ thống thông tin liên lạc được chú trọng và ngày càng được nâng cao, duy trì tốt công tác vận hành thư tín, sách báo Hiện nay, ở các xã bình quân có 87 máy/100 hộ, đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc cho người dân, góp phần phát triển sản xuất và trao đổi thông tin Ngoài ra, hiện nay mạng điện thoại di động hầu như

đã phủ sóng rộng khắp trên địa bàn các xã

2.1.3.4 Văn hóa, thể dục - thể thao

Chính quyền và các đoàn thể cơ sở, các đơn vị chức năng đóng trên địa bàn triển khai thực hiện khá tốt công tác thông tin tuyên truyền, với nhiều hình thức phong phú, qua đó các chủ trương, chính sách của Đảng, pháp luật của Nhà nước kịp thời đi vào cuộc sống, đồng thời phục vụ các yêu cầu văn hoá, giải trí của nhân dân

Phong trào rèn luyện sức khoẻ trong nhân dân phát triển khá mạnh mẽ, đang được nhiều người tham gia Bên cạnh đó, nhân các ngày lễ lớn trong năm,

các xã cũng tổ chức các phòng trào thể dục - thể thao: Bóng đá, bóng chuyền thu hút đông đảo các ban ngành của xã và nhân dân tham gia

2.2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

2.2.1 Khái niệm về GIS

Hệ thống thông tin địa lý - HTTTĐL (Geographic Information System - viết tắt là GIS - tiếng Anh và tiếng Pháp là: Système d'information Géographique - SIG)

HTTTĐL là một nhánh của công nghệ thông tin, được hình thành vào những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh mẽ trong những năm gần đây HTTTĐL được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các thông tin trung gian (bản đồ) gắn với các thông tin thuộc tính phục vụ nghiên cứu, quy hoạch hoặc quản lý và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ

Ngày nay HTTTĐL đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới HTTTĐL có khả năng trợ giúp các cơ quan Chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, phân tích

và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên

cơ sở tọa độ của các dữ liệu đầu vào

HTTTĐL là một lĩnh vực cũng còn mới đối với Việt Nam, nó có nhiều khái niệm khác nhau nhưng nhìn chung chúng ta có thể hiểu:

- “Hệ thống thông tin địa lý là một tập hợp các phần cứng, phần mềm máy tính cùng với các thông tin địa lý Tập hợp này được thiết kế để thu thập, lưu trữ, cập nhật, thao tác, phân tích, thể hiện tất cả các hình thức thông tin mang tính không gian” (Nguyễn Quốc Bình, 2007) [7]

- “Là một hệ thống máy tính có khả năng lưu trữ và sử dụng dữ liệu mô tả các vị trí (nơi) trên bề mặt trái đất Một hệ thống được gọi là GIS nếu nó có các công cụ hỗ trợ cho việc thao tác với dữ liệu không gian” (Nguyễn Quốc Bình, 2007) [7]

Theo khái niệm của ESRI (Environmental System Research lnstitute) thì:

“Hệ thống thông tin địa lý là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích và kết xuất”

Cho đến nay cơ bản đã thống nhất quan niệm: Hình là hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu nhất định

Hình 2.2 Các thành phần thiết yếu của GIS

Như vậy thành phần của HTTTĐL bao gồm: Phần cứng, phần mềm, cơ sở

dữ liệu, con người và chính sách quản lý

Ngày nay việc ứng dụng HTTTĐL vào trong lĩnh vực quản lý tài nguyên rừng cũng như lĩnh vực ngành Lâm nghiệp rất đa dạng và phức tạp cả về lĩnh vực

xã hội cũng như lĩnh vực chuyên môn Những năm gần đây, hệ thống thông tin địa

lý được hiểu như một hệ thống thông tin đa quy mô và đa tỷ lệ Tuỳ thuộc vào nhu cầu người sử dụng, mức độ liên kết thông tin ở các cấp độ khác nhau và chính xác hơn là ở các tỷ lệ khác nhau

Hình 2.3 Các thành phần thiết bị cơ bản của GIS 2.2.2 Thành phần của GIS

Phần mềm được phân thành 3 lớp: Hệ điều hành, các chương trình tiện ích đặc biệt và các chương trình ứng dụng

2.2.2.3 Cơ sở dữ liệu

Hệ thống thông tin địa lý phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin không gian (thông tin địa lý) và các thông tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức theo một ý đồ chuyên ngành nhất định

Hình 2.4 Cơ sở dữ liệu của GIS 2.2.2.4 Con người và chính sách quản lý

Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế Người sử dụng GIS có thể

là những chuyên gia kỹ thuật, nguời thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc

2.2.3 Chức năng của GIS

2.2.3.1 Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý

Đây và quá trình biến đổi dữ liệu từ dạng bản đồ giấy, từ tài liệu, văn bản khác nhau thành dạng số để có thể sử dụng được trong hệ thông tin địa lý

Với dữ liệu văn bản, tài liệu và những thông tin thuộc tính thì nhập qua bàn phím hoặc qua các chương trình xử lý và quản trị số liệu Với dữ liệu không gian (bản đồ) được số hoá bằng bản vẽ (Digitizer), hoặc quét vào máy (Scanner) rồi số hoá tự động hoặc bán tự động trên màn hình máy tính bằng chuột

Ngoài ra còn có thể nhập dữ liệu từ nguồn dữ liệu hệ thống thông tin địa lý

- Xây dựng cấu trúc tổng

- Biên tập các lớp thông tin và trình bày bản đồ

- Chuyển đổi hệ chiếu

- Chuyển đổi khuôn dạng, cấu trúc dữ liệu bản đồ

2.2.3.2 Quản lý dữ liệu

Trong hệ thống thông tin địa lý, dữ liệu được sắp xếp theo các lớp (Layer), theo chủ đề, theo không gian (khu vực), theo thời gian (năm, tháng) và theo tầng cao và được lưu trữ ở các thư mục một cách hệ thống

Chức năng quản lý dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý được thể hiện qua các nội dung sau:

- Lưu trữ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý

- Khôi phục dữ liệu từ cơ sở dữ liệu

- Tổ chức dữ liệu theo những dạng cấu trúc dữ liệu thích hợp

- Thực hiện các chức năng lưu trữ và khôi phục trong các thiết bị lưu trữ

2.2.3.3 Xử lý và phân tích dữ liệu

Hệ thống thông tin địa lý cho phép xử lý trên máy vi tính hàng loạt các phép phân tích bản đồ và số liệu một cách nhanh chóng chính xác, phục vụ các yêu cầu xây dựng bản đồ và phân tích quy hoạch lãnh thổ Hệ thống thông tin địa

lý có thể thực hiện các phép biến đổi bản đồ cơ bản, chồng xếp bản đồ, xử lý dữ liệu không gian theo các mô hình Những kỹ thuật phân tích xử lý chính bao gồm:

- Các phép đo đếm diện tích, chiều dài; thống kê diện tích tự động theo các loại biểu thiết kế

- Các phân tích theo vùng lựa chọn, thống kê vùng biên theo các mục tiêu như Phạm vi thu hút của mạng đường vận chuyển, vùng nguyên liệu cho các nhà máy (Buffering), phân loại, phân lớp mới cho các bản đồ vùng

Các phép nội suy tạo đường đẳng trị, phân tích địa hình (độ dốc, hướng dốc, phân tích hệ thuỷ), mô phỏng không gian, mô tả theo hướng nhìn

Chồng xếp bản đồ theo các tiêu chuẩn hoặc mô hình tính toán để tạo ra các bản đồ chuyên đề mới Đưa ra các mô hình dữ liệu và thực hiện các bài toán ra quyết định, các bài toán quy hoạch, phân vùng, dự báo khuynh hướng phát triển

2.2.3.4 Xuất và trình bày dữ liệu

Đưa ra kết quả phân tích tổng hợp số liệu dưới dạng bảng biểu, bản đồ, hình vẽ bằng các phương tiện khác nhau (màn hình, đĩa, giấy ) với chất lượng, độ chính xác và khả năng tiện dụng cao

2.2.4 Các lĩnh vực ứng dụng của GIS

2.2.4.1 Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường

+ Quản lý rừng (theo dõi sự thay đổi, phân loại…)

+ Quản trị đường di cư và đời sống động vật hoang dã

+ Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lụt, lưu vực sông

+ Bảo tồn đất ướt

+ Phân tích các biến động khí hậu thủy văn

+ Phân tích các tác động môi trường

+ Nghiên cứu tình trạng xói mòn đất

+ Quản trị sở hữu ruộng đất

+ Quản lý chất lượng nước

+ Quản lý đánh giá và theo dõi dịch bệnh

+ Quy hoạch và đánh giá sử dụng đất đai

2.2.4.2 Nghiên cứu điều kiện kinh tế xã hội

+ Quản lý dân số

+ Quản trị mạng lưới giao thông (thủy, bộ)

+ Quản lý mạng lưới y tế, giáo dục

+ Điều tra và quản lý hệ thống cơ sở hạ tầng

2.2.4.3 Nghiên cứu các chương trình hỗ trợ phát triển

+ Đánh giá khả năng thích nghi cây trồng, vật nuôi và động vật hoang dã + Định hướng và xác định các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp

+ Hỗ trợ quy hoạch và quản lý các vùng bảo tồn thiên nhiên

+ Đánh giá khả năng và định hướng quy hoạch các vùng đô thị và công nghiệp lớn

+ Hỗ trợ bố trí mạng lưới y tế, giáo dục

2.2.4.4 Trong sản xuất và phát triển nông thôn

+ Thổ nhưỡng

+ Trồng trọt

+ Quy hoạch thủy văn và tưới tiêu

+ Kinh tế nông nghiệp

+ Phân tích khí hậu

+ Chăn nuôi gia súc, gia cầm

+ Mô hình hóa nông nghiệp

2.2.4.5 Trong các ngành khoa học và trong công tác nghiên cứu

+ Ứng dụng GIS trong nghiên cứu khoa học đang được phát triển

+ Trợ giúp nghiên cứu môi trường toàn cầu

+ Tìm kiếm các yếu tố tạo nên các dịch bệnh, vệ sinh dịch tể

+ Tìm hiểu sự thay đổi trong di cư, phân bố dân số, kinh tế xã hội

+ Trong khoa học thống kê

2.2.5 Ứng dụng kỹ thuật GIS ở nước ta

Nước ta, kỹ thuật GIS thực tế được biết đến khoảng 7 - 8 năm trở lại đây Đặc biệt ở ĐBSCL, công nghệ GIS đã đưa vào sử dụng từ chương trình cấp nhà nước trong đánh giá tài nguyên thiên nhiên vào những năm 1986 Tuy nhiên từ sau 1991, sau khi các tỉnh đã thành lập các cơ sở địa chính để quản lý các thông tin địa chính ở các tỉnh Hiện nay GIS đã được sử dụng thành công ở một số tỉnh trong lưu trữ hồ sơ địa chính (Võ Minh Quang, 1996) [16]

Đặc biệt trong giai đoạn phát triển và bùng nổ GIS được bắt đầu vào những năm 1996 trở lại đây, đến nay kỹ thuật GIS đã được ứng dụng ở nước ta trên nhiều lĩnh vực:

+ Phạm Quang Sơn, 2002 [12] Sử dụng thông tin viễn thám và công nghệ GIS trong nghiên cứu, theo dõi và cảnh báo sự cố xói lở, trượt lở bờ sông

+ Phạm Quang Sơn và Bùi Đức Việt, 2001 [11] Sử dụng ảnh vệ tinh Radarsat (SAR) và GIS trong nghiên cứu ngập lụt đồng bằng Huế - Quảng Trị + Đinh Việt Sơn, 2010 [3] Ứng dụng GIS nâng cao hiệu quả công tác quản

lý nhà nước về môi trường tại địa phương

+ Huỳnh Văn Chương, 2009 [5] Ứng dụng GIS để đánh giá sự thích hợp đất đa tiêu chí cho cây trồng

+ Phạm Quang Sơn, Nguyễn Tiến Công, Vũ Thị Thu Hoài, 2007 [13] Diễn biến vùng ven biển các tỉnh Nam Định, Ninh Bình trước và sau khi có công trình thủy điện Hòa Bình qua phân tích thông tin viễn thám và GIS

+ Phạm Ngọc Tùng, 2009 [10] Ứng dụng công nghệ GIS trong điều chế rừng tại Công ty Lâm nghiệp Nam Tây Nguyên, tỉnh Đăk Nông

2.2.6 GIS trong quản lý tài nguyên rừng

Tồ chức Bảo tồn quốc tế đã sử dụng GIS để:

- Kiểm soát sự phân bố của các loài thực vật

- Kiểm soát đa dạng sinh học

- Bảo tồn những loài đang bị đe dọa

- Tìm kiếm nơi sống phù hợp

Bên cạnh đó, hiện nay với sự phát triển của ngành viễn thám khi được phối hợp với công nghệ GIS thì nó sẽ là một công cụ đắc lực và hữu ích trong công tác

dự đoán dự báo thiên tai, trong bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng Đồng thời đề

ra những biện pháp khắc phục cũng như đánh giá hiện trạng sử dụng tài nguyên rừng

2.2.7 Giới thiệu về phần mềm Mapinfo

Hiện nay trên thế giới đang phổ biến các phần mềm GIS như: Arc/Info, Arcview, Mapinfo… Trong đó phần mềm GIS - Mapinfo là một công cụ khá hữu hiệu để tạo ra và quản lý một cơ sở dữ liệu địa lý vừa và nhỏ trên máy tính cá nhân Sử dụng công nghệ Mapinfo có thể thực hiện xây dựng một hệ thống thông tin địa lý phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học và sản xuất của các tổ chức kinh tế, xã hội của các ngành và địa phương Ngoài ra Mapinfo là một phần mềm tương đối gọn nhẹ và dễ sử dụng, một phần mềm đang rất phổ biến ở nhiều nước (Nguyễn Thế Thận, 1999) [8]

2.2.7.1 Chức năng của phần mềm Mapinfo

+ Trao đổi dữ liệu với các phần mềm khác (Import và Export)

+ Mô tả các đối tượng bằng các dữ liệu không gian và thuộc tính

+ Khả năng hỏi đáp và tạo lập Selection để sửa lỗi dữ liệu cũ, tạo cơ sở dữ liệu mới một cách dễ dàng

+ Có khả năng hiển thị số liệu theo 3 cách: Map Windows, Browser và Graph Windows

+ MapInfo cung cấp một tập hợp các phím lệnh (Button) rất thuận tiện cho việc sửa chữa (Editing) và vẽ (Drawing)

+ Tạo lập các bản đồ chuyên đề

+ Trình bày và in ấn các bản đồ dạng Vector với đầy đủ hệ thống ký hiệu + Ngoài ra Mapinfo Corporation đưa ra ngôn ngữ lập trình MapBasic tạo khả năng xây dựng các ứng dụng (Application) riêng trong Mapinfo

Cơ sở dữ liệu của MapInfo:

+ Mô hình dữ liệu thuộc tính (Attribute Data Model): Là mô hình quan hệ, lưu dưới dạng bảng theo hàng và cột Trong đó các hỏi đáp dữ liệu có thể biểu diễn bằng các phép toán quan hệ, dùng ngôn ngữ tìm kiếm với cấu trúc SQL)

+ Mô hình dữ liệu không gian (Spatial Data Model): Là mô hình vector trình bày các dữ liệu không gian của đối tượng và được lưu dưới dạng bản đồ

2.2.7.2 Các dữ liệu trong Mapinfo

Khi người dùng tạo ra các Table trong Mapinfo, lưu cất các Workspace, nhập hoặc xuất dữ liệu Mapinfo sẽ tạo ra rất nhiều các file với các phần mở rộng khác nhau

Các file dữ liệu trong Mapinfo bao gồm:

- Tên file *.DAT: File dữ liệu dạng bảng tính cho một Table format của Mapinfo

- Tên file *.MAP: Chứa thông tin địa lý mô tả các đối tượng trên bản đồ

- Tên file *.TAB: Đây là các file chính cho các Table của Mapinfo nó được kết hợp với các file khác như: *.DAT, *.DBF…

- Tên file *.ID: File index cho các đối tượng đồ hoạ của Mapinfo (file

*.DAT)

- Tên file *.DBF: File dữ liệu bảng tính format base

- Tên file *.MID: Format nhập/xuất dữ liệu dạng bảng của Mapinfo, file

*.MID kết hợp với file *.MIF

- Tên file MIF: Format nhập/xuất cho các đối tượng đồ hoạ của Mapinfo, file *.MIF kết hợp với file *.MID

- Tên file *.TXT: File bảng thuộc tính format ASCII

-.Tên file *.WOR: File lưu Workspace trong Mapinfo

2.2.7.3 Các khái niệm của HTTTĐL GIS trong MapInfo

Các đối tượng trên bản đồ được chia ra thành các lớp (Lazer) Một lớp chứa các đối tượng có chung các thuộc tính cần quản lý và cách lưu các thuộc tính này trong máy tính là dưới cùng một dạng (Format)

Các đối tượng không gian được chia thành 4 loại sau:

+ Điểm (Point)

+ Đường (Line)

+ Vùng (Polygon)

+ Chữ (Text)

Cách thể hiện 4 loại đối tượng không gian trên trong Mapinfo:

+ Điểm: Xác định bằng một vị trí trong không gian (X, Y) Điểm được thể hiện bằng các ký hiệu (Symbol), màu sắc (Color), kích cỡ (Size)

+ Vùng: Xác định bằng chuỗi các cặp toạ độ của các đường bao khép kín trong không gian (Xi, Yi) Vùng được thể hiện bằng các loại tô màu (Pattern), màu sắc (Color)

+ Đường: Xác định bằng các một cặp toạ độ trong không gian (Xi, Yi) + Chữ: Xác định bằng một cặp toạ độ trong không gian (X, Y) và một dòng chữ Chữ được thể hiện bằng các kiểu chữ (Font), màu sắc (Color), kích cỡ (Size), góc nghiêng chữ (Engle)

Dữ liệu mỗi lớp chia thành 2 loại:

- Dữ liệu phi không gian (Attribute Data) lưu dưới dạng một bảng hàng cột (Brown)

- Dữ liệu không gian (Spatial Data) lưu dưới dạng bản đồ đã được số hoá (Map)

2.2.7.4 Cách tổ chức thông tin trong MapInfo

Như đã đề cập ở trên dữ liệu trong Mapinfo được chia thành 2 loại dữ liệu không gian và phi không gian Trong Mapinfo mỗi loại dữ liệu trên có phương thức tổ chức thông tin khác nhau

* Table (Bảng)

Trong Mapinfo dữ liệu không gian cũng được phân ra thành các lớp thông tin khác nhau (layer), mỗi lớp thông tin không gian được đặt trong một Table Người dùng có thể thực hiện các thao tác đóng, mở, sửa đổi, lưu cất … các Table này

Để tạo thành một Table cần có ít nhất là 2 file, file thứ nhất TAB chứa toàn bộ các cấu trúc của dữ liệu, file thứ hai DAT chứa dữ liệu thô (gốc) Nếu trong một Table có chứa các đối tượng đồ hoạ sẽ có 2 file nữa đi kèm, file MAP

mô tả các đối tượng đồ hoạ và file ID chứa các tham số chiếu liên kết giữa dữ liệu với các đối tượng đồ hoạ Một số các Table còn có thể thêm file IND file này cho phép người sử dụng tìm kiếm đối tượng trên bản đồ bằng lệnh Find

* Workspace (Vùng làm việc)

Trong Mapinfo có chức năng Workspce Mỗi Table trong Mapinfo chỉ chứa 1 lớp thông tin, trong khi đó trên 1 không gian làm việc có rất nhiều lớp thông tin khác nhau Workspace chính là phương tiện để gộp toàn bộ lớp thông tin khác nhau lại với nhau để tạo thành 1 tờ bản đồ hoàn chỉnh với đầy đủ các yếu tố nội dung

Hay nói một cách cụ thể hơn Mapinfo có khả năng lưu giữ môi trường hiện

có bao gồm, trong một Chúng ta thường sử dụng Workspace để lưu lại môi trường đang làm việc mà chúng ta muốn tiếp tục về sau như số hoá bản đồ, các lớp dữ liệu và thứ tự những cửa sổ được mở, kích thước và vị trí của chúng trên màn hình, cũng như kiểu chữ, kiểu đường, kiểu biểu tượng,… đã dùng để thể hiện các đối tượng hay, các bảng tính, các biểu đồ; để lưu các bản đồ chuyên đề đã được trang trí và sắp xếp trên trang in (layout) Tập tin có phần mở rộng là *.Wor, gọi là Workspace (môi trường làm việc vào một thời điểm)

* Browser (bảng hiển thị dữ liệu thuộc tính)

Dữ liệu thuộc tính mô tả cho các đối tượng không gian trong Mapinfo được chứa trong một bảng tính có các hàng và cột (với hàng là các bảng ghi và cột là các trường dữ liệu)

* Map (cửa sổ hiển thị dữ liệu bản đồ)

Dữ liệu bản đồ (địa lý) của các đối tượng không gian nhằm mô tả vị trí, hình dáng trong một hệ thống toạ độ nhất định Một cửa sổ Map cho phép hiển thị cùng một lúc nhiều lớp thông tin (Layer) khác nhau hoặc bật tắt hiển thị một lớp thông tin nào đó

* Layout (trình bày in ấn)

Cho phép người sử dụng kết hợp các browser, các cửa sổ bản đồ, biểu đồ

và các đối tượng đồ hoạ khác vào một trang in từ đó có thể gửi kết quả ra máy in hoặc máy vẽ

2.2.7.5 Mapinfo trong quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo vệ rừng

Phần mềm Mapinfo đã được ứng dụng để: Cảnh báo cháy rừng; phân vùng trọng điểm cháy rừng; ứng dụng ảnh viễn thám MODIS để phát hiện sớm cháy rừng

Sử dụng phần mềm Mapinfo để tô màu các khu vực rừng có các cấp cảnh báo khác nhau và được cập nhật hàng ngày các thông số khí tượng: Nhiệt độ, độ

ẩm không khí và lượng mưa…

Phần mềm Mapinfo có thể theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp là nắm vững diện tích các loại rừng, đất lâm nghiệp hiện có được phân chia theo chức năng sử dụng rừng và loại chủ quản lý; lập bản đồ hiện trạng rừng cấp xã tỷ

lệ 1/25.000 hay 1/10.000 nhằm giúp hoạch định chính sách lâm nghiệp ở địa phương và trung ương phục công tác bảo vệ và phát triển rừng

Chương 3

MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu và giới hạn của đề tài

3.1.1 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là sử dụng kỹ thuật GIS vào quản lý việc giao khoán bảo vệ rừng nhằm phục vụ cho việc quản lý và phát triển rừng

3.1.2 Giới hạn của đề tài

Vì kiến thức, trình độ còn hạn chế và thời gian có hạn nên khóa luận chỉ thực hiện việc thống kê, đánh giá, xây dựng cơ sở dữ liệu để quản lý bảo vệ rừng tại vùng đệm VQG U Minh Hạ thuộc ấp Vồ Dơi, xã Trần Hợi

Phần mềm Mapinfo được sử dụng để xây dựng cơ sở dữ liệu giao khoán bảo vệ rừng

3.2 Nội dung

- Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng cho vùng đệm VQG U Minh Hạ tỉnh Cà Mau

- Xác định ranh giới, quy mô diện tích và tình hình phân bố của rừng

- Xây dựng bản đồ giao khoán bảo vệ rừng

- Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh trưởng, trữ lượng, sản lượng rừng trên từng khu vực giao khoán bảo vệ rừng

- Đề xuất một số giải pháp phục vụ công tác quản lý bảo vệ rừng

3.3 Phương pháp

3.3.1 Phương pháp ngoại nghiệp

- Sử dụng các công cụ như máy định vị GPS, la bàn, thước dây, bút, sổ ghi chép…để xác định và ghi lại các thông tin quan sát được khi đi ngoại nghiệp